بررسي آزمايشگاهي تاثير افزودن غلظتهاي كم نانوذره اكسيد مس بر عملكرد گرمايي يك برج خنك كننده مرطوب

Experimental Investigation of the Effect of Addition of Low Concentration CuO Nanoparticle on the Thermal Performance of a Wet Colling Tower

به منظور بهبود بازده انتقال گرما و همچنين كاهش مصرف آب در يك برج خنك‌كننده آزمايشگاهي از نانوسيال پايه آبي اكسيد مس با غلظتهاي كم نانوذره استفاده شده است. نانوسيال با غلظتهاي كمتر از %wt.2/0 تهيه شد و بعد از اطمينان از پايداري آن، آزمايشها در دبي‌هاي مختلف آب گردشي و دماهاي مختلف آب برگشتي انجام شد. دبي جريان هوا در همه آزمايشها ثابت در نظر گرفته شد. نتايج نشان داد كه استفاده از نانوسيال باعث عملكرد بهتر و بهبود اختلاف دماي ورودي و خروجي آب در برج خنك‌كننده نسبت به آب خالص مي شود. براي مثال استفاده از نانوسيال اكسيد مس با غلظت %wt. 2/0 و دماي ورودي oC 41 و نسبت جريان آب به هوا ((L/G 8/0، باعث كاهش %21 دماي آب خروجي از برج نسبت به آب خالص گرديد و اتلاف آب به ميزان %16 كاهش يافت. نتايج نشان داد استفاده از نانوسيالات مي‌تواند تا حد زيادي از اتلاف آب به واسطه تبخير بكاهد و با بالا بردن بازده انتقال گرما، مي‌توان اين برجها را در اندازه كوچكتري طراحي نمود.

Water based CuO nanofluids at low concentrations were used to improve the heat transfer performance and also decrease the water consumption in an experimental cooling tower. Nanofluids were prepared at the concentrations lower than 0.2 wt.% and stabilized completely. Then, the experiments were conducted at different water circulating flowrates and different water return temperatures. Air flowrate was considered to be constant at all the experiments. Results showed that using nanofluid improved the cooling performance and enhance the temperature difference between the water supply and return in the cooling tower in comparison with pure water. For example, using CuO nanofluid at the concentration of 0.2 wt.% and at the return temperature of 41 oC and water to air flow rate ratio (L/G) of 0.8 decreased the water outlet temperature from the cooling tower up to %21 compare with pure water, and decrease the water loss up to %16. Results showed that using nanofluid decreased the water loss due to evaporation considerably, and therefore, it is possible to design the cooling tower in smaller size on the basis of this heat transfer enhancement.